Implementación de algoritmos de partición en celdas para la planificación de trayectorias de robots móviles.

Cabello Díaz, Pedro
Montijano Muñoz, Eduardo (dir.) ; Mahulea, Cristian Florentín (dir.)

Universidad de Zaragoza, EINA, 2021
Informática e Ingeniería de Sistemas department, Ingeniería de Sistemas y Automática area

Graduado en Ingeniería de Tecnologías Industriales

Abstract: La robótica es una tecnología en auge y los robots paulatinamente están pasando a formar parte de nuestra vida cotidiana, ya que actualmente permiten la realización de ac- ciones que habían sido usualmente consideradas como complicadas o pesadas sin apenas problema. Una de las modalidades de robots que ha experimentado un mayor avance es la robótica móvil. Estos robots son capaces de desplazarse a lo largo de una ruta, habitual- mente construida con la ayuda de un grafo obtenido a partir de un mapa. Para obtener esta información una vez que el mapa es conocido se requiere de una descomposición en celdas a través de las cuales posteriormente habrá de desplazarse el robot. En este trabajo se presentan métodos de segmentación de mapas en celdas para la pos- terior planificación de trayectorias de forma que el robot alcance un lugar designado como objetivo partiendo de un origen conocido. También se muestra el procedimiento seguido para el desarrollo íntegro de software que contiene a dos de los algoritmos de partición de imágenes, escritos en el lenguaje de programación orientado a objetos C++. Así pueden estos programas ser empleados como un nodo dentro de ROS (Robot Operating System), la principal librería de software en el ámbito de la robótica móvil. Estos algoritmos ge- neran en un fichero de texto una lista de celdas caracterizadas por su información más destacada: etiquetado, ocupación, sus dimensiones y las relaciones que guardan con sus celdas adyacentes. Para la generación de un mapa topológico modelado como un grafo, se parte de una imagen del plano en el que ha de moverse el robot. Tras desarrollar los algoritmos de partición, se realiza un análisis y comparación de diferentes métodos a través de métricas, para así encontrar el algoritmo de descomposición en celdas más preciso y con un menor coste computacional. Tras evaluar cual de ellos resulta más atractivo a la hora de generar un mapa para un robot según la aplicación deseada se concluye con un comentario crítico del trabajo realizado.

Tipo de Trabajo Académico: Trabajo Fin de Grado